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¿Qué es un sensor?

En tecnología, un sensor puede considerarse un órgano sensorial artificial. Con un sensor, un sistema percibe su entorno o recopila información que puede usarse para controlar acciones. La mayoría de los sensores son electrónicos o mecánicos y proporcionan una salida fija basada en una determinada entrada.

¿Qué se puede medir con un sensor?

Naturalmente, existen diferentes sensores para distintas aplicaciones. Aquí hay una breve lista de cantidades que puede medir con sensores:

• Radiación
• Temperatura
• Gases (como humedad o CO2)
• Presión
• Magnetismo
• Nivel (como el nivel del agua en un tanque)
• Movimienot
• Proximidad
• Luz/UV/infrarrojos/colores
• Sonido
• Distancia
• Peso/fuerza
• Orientación/dirección
• Actual

¿Qué debo buscar al elegir un sensor?

Voltaje

Al elegir un sensor, es importante saber el voltaje al que opera el sensor. Un voltaje demasiado alto destruirá el sensor y un voltaje demasiado bajo hará que funcione incorrectamente o que no funcione en absoluto. Los sensores mecánicos se ven menos afectados por esto.

Tipo de salida

Todos los sensores tienen una o varias salidas. Una salida envía un valor de medición desde un sensor. La naturaleza de esta señal depende del tipo de salida del sensor.

• Salida digital: Un sensor con salida digital señala un valor lógico de 0 o 1. Esto significa que la señal está presente "1" o no "0". Hay, pues, dos estados. Una salida digital es muy adecuada para detectar la presencia o ausencia de un objeto o para determinar si se ha alcanzado un determinado límite preestablecido. Además, una señal digital también puede transmitir números o registros completos a través de un protocolo de comunicación definido como I2C o SPI.
• Salida analógica: Un sensor con salida analógica proporciona un valor analógico específico (corriente, voltaje o resistencia) basado en la entrada registrada. Por ejemplo, al medir la temperatura, la salida podría mostrar el valor 27°C pero también 50°C o 100°C. La ventaja de la salida analógica es que se puede conectar directamente a un actuador, como un sensor de sonido a un LED (vúmetro). También hay convertidores ADC (analógico a digital) disponibles para convertir la señal analógica en digital.
• PNP o NPN: Los sensores con salida de conmutación PNP o NPN tienen al menos tres cables de conexión. El '+' es el cable marrón (pin 1), el '-' es el cable azul (pin 3) y el cable de conmutación es el cable negro (pin 4). Con una salida de conmutación PNP, la carga se conmuta entre el cable de conmutación y el '-'. En una salida de conmutación NPN, la carga se conmuta entre el cable de conmutación y el '+'.
• Salida de conmutación PushPull: Esta salida se utiliza cuando se requieren tanto NPN como PNP. Un voltaje por encima de cierto valor hará que NPN cambie, mientras que un valor más bajo hará que PNP cambie.
• Normalmente abierto/normalmente cerrado: Además, una salida puede estar normalmente abierta (NO) o normalmente cerrada (NC). En una salida normalmente abierta, el sensor proporcionará una señal '0' antes de la conmutación y una señal '1' después de la conmutación. En un contacto normalmente cerrado, esto se invierte: una señal '1' antes de la conmutación y una señal '0' después de la conmutación.

Rango de medición

Es importante saber que un sensor tiene un rango de medición determinado. Este rango está claramente indicado para cada sensor. Si hay un rango de 5 mm a 250 mm, el sensor solo puede medir dentro de estas distancias. Cualquier distancia fuera de este rango no producirá resultados o producirá uno indefinido. Estas distancias varían de un sensor a otro.

Resolución

Por resolución nos referimos a "el cambio más pequeño posible que un sensor puede detectar". Para un láser de posicionamiento, esto sería un cambio o desviación de posición. A menudo, una resolución más alta se asocia con un sensor más caro y/o un tiempo de lectura más lento, así que no opte inmediatamente por la resolución más alta disponible.

¿Qué tan confiable es un sensor?

Generalmente, los sensores son muy confiables si se mantiene dentro de sus especificaciones. Es fundamental elegir el sensor adecuado para la aplicación y considerar sus propiedades. Un sensor de baja resolución, por ejemplo, no será confiable para posicionar objetos en una PCB, pero será lo suficientemente confiable para trabajos menos precisos, como evitar obstáculos con un robot.

¿Cómo se mantiene un sensor?

El mantenimiento varía según el tipo de sensor. Los sensores mecánicos suelen requerir más mantenimiento que los sensores electrónicos. A veces es necesario limpiar el sensor o reemplazar componentes como lentes o filtros. Para los sensores utilizados en un entorno industrial, se recomienda una inspección y calibración periódicas para garantizar un funcionamiento confiable.

¿Cómo puedo calibrar un sensor?

La calibración es crucial para garantizar la precisión de un sensor. El proceso depende del tipo de sensor, pero generalmente implica comparar la salida del sensor con un valor estándar conocido. Con base en esta comparación, se realizan los ajustes necesarios. Muchos sensores tienen procedimientos de calibración incorporados, pero algunos requieren equipo externo.